均质机的结构、工作原理相关定义培训PPT

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1、 从 工 艺 角 度 讲 均 质 使 脂 肪 球 破 裂 成 比 原 来 小 得 多 的 脂 肪 球 ，因 此 ， 它 就 可 以 减 少 脂 肪 上 浮 ， 减 小 脂 肪 成团 或 聚 结 的 倾 向 。 所 有 的 均 质 乳 基 本 上 是 通 过 机 械 的 方 法 来 生产 的 。 牛 乳 以 很 高 的 速 度 （ - m/s)被 强 制 通 过 一 个 窄 缝 （ 大 约 0.1mm)。 通过 几 个 决 定 因 素 ， 如 湍 流 和 气 穴 的 联 合 作 用来 实 现 最 初 的 脂 肪 球 破 裂 。 均 质 结 果作 用 的 最 终 结 果 使 脂 肪 球 的 直 径

2、 减小 到 大 约 1 m， 同 时 脂 肪 / 浆 液的 表 面 积 增 加 了 4-6倍 ， 新 生 成 的 脂肪 球 不 再 全 被 原 来 的 膜 覆 盖 ， 取 代它 们 是 从 浆 液 相 中 吸 附 的 蛋 白 质（ 主 要 指 酪 蛋 白 ） 的 混 合 物 。 酪 蛋白 胶 粒 在 通 过 均 质 阀 的 瞬 间 非 常 活跃 ， 极 易 与 脂 相 发 生 作 用 。 加 工 要 求在 均 质 时 ， 脂 肪 相 的 物 理 状 态 和 浓度 影 响 到 脂 肪 球 的 大 小 及 其 随 后 的分 散 ， 对 冷 牛 乳 均 质 是 无 效 的 。冷 牛 乳 中 脂 肪

3、是 固 化 的 。 在 乳 脂 肪凝 固 点 （ 30-35 ） 的 分 界 温 度 下 加工 会 使 脂 肪 不 能 完 全 分 散 。只 有 当 脂 肪 相 呈 液 体 状 态 且 像 正 常牛 乳 的 浓 度 时 ， 均 质 才 是 最 有 效 的 。 高 压 均 质 可 以 形 成 小 的 脂 肪 球 ， 脂 相的 分 散 随 着 均 质 温 度 的 升 高 而 增 加 ，也 随 着 牛 乳 在 高 温 下 粘 度 的 减 少 而 等量 地 增 加 。均 质 温 度 通 常 采 用 55-80 ， 均 质 压力 介 于 10-25Mpa(100250bar)之 间 ，其 大 小 决 定

4、 于 产 品 种 类 。 一 般 不 选 用 脂 肪 含 量 超 过 1 %的 稀 奶 油 ， 因 为 脂 肪 含 量 高 的 产品 很 可 能 有 脂 肪 结 团 的 倾 向 ， 特别 是 当 浆 液 蛋 白 的 浓 度 相 对 于 脂肪 含 量 低 的 时 候 ， 更 易 产 生 这 一现 象 。 因 为 膜 物 质 （ 酪 蛋 白 ） 的缺 乏 而 会 导 致 脂 肪 再 度 聚 结 。 流 动 特 性当 液 体 通 过 窄 缝 时 ， 液 流 速 度 增 加 ， 速度 将 不 断 增 加 直 至 静 压 低 到 液 体 开 始 沸腾 为 止 。 最 大 速 度 主 要 取 决 于 入

5、口 的 压力 ， 当 液 体 离 开 窄 缝 时 ， 速 度 降 低 ， 而压 力 升 高 ， 液 体 停 止 沸 腾 而 蒸 汽 汽 泡 破裂 。 均 质 理 论湍 流 涡 流 （ “ 微 旋 涡 ” ):高 速 运 动 的 液流 中 产 生 大 量 的 小 旋 涡 。 速 度 愈 高 ， 产生 的 漩 涡 越 多 微 旋 涡 撞 击 到 同 等 大 小 的油 滴 ， 油 滴 就 会 破 裂 。空 穴 :当 蒸 汽 爆 裂 时 产 生 冲 击 波 ， 从 而分 裂 脂 肪 球 ， 根 据 这 个 理 论 ， 均 质 是 在液 体 离 开 缝 隙 时 产 生 的 。 影 响 均 质 效 果 的

6、 因 素随 着 均 质 压 力 的 增 加 而 增 加（ 速 度 的 增 加 ）均 质 时 能 够 产 生 空 穴 的 背 压的 有 无 （ 没 有 空 穴 ， 也 能 均质 ， 只 是 均 质 效 率 会 降 低 。 ） 均 质 效 果脂 肪 球 变 小 不 会 导 致 形 成 奶 油 层 。 颜 色 更 白 ， 更 易 引 起 食 欲 。 降 低 了 脂 肪 氧 化 的 敏 感 性 。 更 强 的 整 体 风 味 ， 更 好 的 口 感 。 均 质 给 牛 乳 带 来 的 缺 点 ： 均 质 乳 不 能 再 被 有 效 分 离 降 低 了 热 稳 定 性 不 能 再 用 于 生 产 半 硬

7、 或 硬 质 干 酪 ， 因 为 凝 块 很 软 ， 以 致 难 于 脱 水 。 从 硬 件 结 构 角 度 讲 高 压 泵 ： 柱 塞 泵 由 一 个 大 功 率 的 电 机 驱 动 ，通 过 曲 轴 和 连 杆 机 构 将 电 机 的 旋 转 运 动 转 换成 泵 柱 塞 的 往 复 运 动 。 柱 塞 （ 相 当 于 离 心 泵的 叶 轮 ） 在 高 压 泵 体 的 圆 柱 腔 中 运 动 。 它 们由 高 强 度 的 材 料 制 成 。 机 器 装 有 两 个 柱 塞 密封 。 软 水 进 入 两 个 密 封 之 间 冷 却 柱 塞 。 均 质 装 置 ： 。 柱 塞 泵 将 牛 乳

8、的 压 力 从 入 口 压力 根 据 产 品 种 类 提 高 到 均 质 压 力 10-25Mpa。到 第 一 级 均 质 装 置 之 前 的 入 口 压 力 （ 均 质 压力 ） 自 动 保 持 恒 值 。 汽 缸 柱 塞 上 的 气 压 与 均质 头 上 的 均 质 压 力 相 平 衡 。 驱 动 终 端 是 指 封 装 在 不 锈 钢 面 板 箱 里 的 机 器 的 动力 部 分包 括 曲 柄 轴 箱 ,传 动 皮 带 , 齿 轮 箱 (不 是 所 有 型 号 的机 型 都 有 ), 主 电 机 , 润 滑 单 元 和 辅 助 设 备 电 路 .所 有 部 件 都 有 一定 的 参 数

9、选 择 裕度 且 构 造 可 信 持久 耐 用 ,减 少 维 护维 修 到 最 低 程 度 . 润 滑 单 元 齿 轮 箱曲 柄 轴 箱电 机传 动 皮 带注 :一 些 部 件 及 其 位 置 根 据 型 号 不 同 有 所 变 化 由 铸 铁 制 成 的 重 型 曲 轴 箱 , 作 为 形 成 柱 塞 泵 往 复 运动 的 动 力 端 部 分 的 机 架 . 曲 柄 轴 用 固 体 钢 制 造 而 成 ，靠 末 端 的 滚 动 轴 承 和 每 个 曲 柄 销 之 间 的 套 筒 轴 承支 撑 . 曲 柄 轴连 杆十 字 头 活 塞 不 同 机 型 配 备 不 同 的 润 滑 系 统 ， 主

10、要 有 可 调 容量 喷 溅 式 和 由 泵 及 低 油 压 开 关 控 制 式 。用 带 变 速 驱 动装 置 的 电 气 马达 驱 动 油 齿 轮泵 给 曲 柄 机 械平 稳 低 速 地 供油 来 润 滑 其 轴承 . . 润 滑 油 冷 却 器 润 滑 油 泵油 压 开 关 机 器 的 电 气 分 配 板 包 括 电 源 部 分 ,电 气 保 护 以 及 机 械 安全 功 能 设 施 .机 器 控 制 板 上 的 电 气 设 备 (马 达 除 外 ) 用 电 线 与 保 护 外套 内 的 接 线 盒 相 连 机 器 的 前控 制 面 板通 过 一 整 套 完 整 的 自 动 控制 系 统

11、 机 器 可 预 置 多 种 选项 ， 再 安 装 适 当 的 设 施 可实 现 机 器 的 远 程 控 制 . 铸 造 泵 体 横 截 面柱 塞环 形 密 封 泵 体 单 向 阀 可 移 动 的顶 部 法 兰 均 质 机 高 压 阀 是 均 质 过 程 的 核 心 部 件 . 流 体 产 品 通 过 均 质 压 力 可 调 的 高 压阀 产 生 各 种 效 应 能 量 聚 集 于 一 起 的 结 果 :流 体 紊 流局 部 气 穴 现 象剪 切 应 力高 速 撞 击结 果 是 ： 通 过 连 续 动 态 条 件 下 的 高 压 形 成 均 匀 尺 寸 的 微 粒 分 布。 为 了 造 压 ,

12、 有 必 要 施 加 一 个 外 力 “ F”来 关 闭 一部 分 流 体 通 过 高 压 均 质 阀 时 的 通 道 .外 力 “ F”产 品 出 产 品 进阀 间 隙 阀 并 不 是 完 全关 闭 , 始 终 留 有一 个 缝 允 许 流体 通 过 : 压 力 越高 ， 同 样 流 动条 件 下 的 间 隙越 小 . 气 动 均 质 压 力 调 节 是 从 NS3015型 号 开 始 的 一 种 标 准 :是 一 个 清 洁 简 单 的 系 统采 用 水 润 滑 系 统 来 平 稳 由 柱 塞 往 复 运 动 引 起 的 震 动 是 该 系 统 的 特点通 过 电 磁 感 应 和 比 例

13、调 节 阀 的 可 用 选 项 很 容 易 支 持 远 程 控 制允 许 快 速 压 力 释 放 NS3110 - INSTANT FLOW RATE vs. NOMINAL 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 crank angle rad Flow rate l/h 由 于 柱 塞 的 往 复 运 动 ， 实际 的 流 量 不 是 恒 定 的 (参看 右 图 ) 气 动 压 力 控 制 和水 润 滑 系 统 可 缓 解 这 种 扰动 。 用 来 关 小 均 质 阀 的 外 力 “ F”由 以 下 元 件 产 生 :手 轮 执 行 元 件 (典 型 的 到

14、NS3011型 号 的 小 机 型 )气 动 执 行 元 件气 动 元 件 手 轮均 质 机 高 压 阀 气 缸 的 气 门 组 件 : 在 执 行 元 件 应 用 压 缩 空 气 造 压来 关 小 均 质 阀 从 而 增 进 机 器 的均 质 压 力 : 毫 微 阀The NanoValve是 由 Niro Soavi开 发 的 利 于 提 高 均质 效 果 改 善 产 品 质 量 的 申 请 专 利 的 高 效 均 质 阀 . The NanoValve只 所 以 能 改 善 效 率 主 要 根 据 :通 过精 确 的 流 体 动 力 学 分 析 来 最 优 阀 设 计 以 便 达 到 在

15、 尽 量低 的 压 力 下 达 到 尽 量 好 的 效 果 ; 这 个 理 论 已 经 过 大 规模 的 生 产 实 验 得 到 验 证 . The NanoValve 的 概 念 源 于 以 下 两 个 关 键 的 特 征 而 得 以 发展 :小 的 阀 间 隙阀 体 具 有 锋 利 的 边 缘同 等 流 量 条 件 下 , the NanoValve 的 尺 寸 要 比 标 准 均 质 阀 的尺 寸 大 得 多dH Dh在 这 儿 Dd (阀 直 径 ) 且 hH (阀 间 隙 ).刃 口 (刀 刃 ) 边 缘 轮 廓 是 阀 通 道 头 的 关 键 设 计 特 征 . 通 道 头 (H3

16、) 冲 击 头 (H1) 冲 击 环 (H2) 当 产 品 以 非 常 高 的 速 度 通 过H1与 H3的 相 对 面 之 间 时 ， 受到 外 部 均 质 环 的 冲 击 发 生 了完 全 的 均 质 。 The NanoValve 的 刃 口 边 缘 轮 廓 形 式 既 适 合 低 压 /高 流 速 的大 径 阀 也 适 合 用 来 破 裂 细 胞 和 极 度 微 细 化 的 高 压 阀 (NanoValve RNS).低 压 NanoValve的 特 征 是 设计 了 一 个 专 用 的 冲 击 头 来 减 少 有效 压 力 承 载 面 积 ,作 了 从 圆 形 (标 准 阀 )到 环

17、 形 (毫 微 阀 )的 改 造 设 计 .为 了 利 用 同 等 大 小 的 气 动执 行 元 件 来 获 得 均 质 压 力而 采 用 同 等 大 小 的 横 截 面积 (冲 击 头 ).利 用 下 游 的 弹性 垫 片 （ 液 压 系 统 ） 来 平 衡 这 个 压 力 . 随 机 附 带 的 使 用 维 护 指 令 手 册 ,包 括 维 修 指 南 和 设 备 清单 .如 果 需 要 的 话 , 随 机 还 可 提 供 关 于 GMP认 证 证 书 手 册(制 药 学 的 )与 产 品 接 触 材 料 的 证 书 . Niro Soavi S.p.A.Item Description

18、Description Qty Part Code 1 TESTATA COMPRESSION HEAD 1 0129113-182 TESTATA COMPRESSION HEAD 1 1135243 GRUPPO VALVOLA VALVEGROUP 2 DRW.29112-2 4 GRUPPO VALVOLA VALVEGROUP 2 DRW.29112-25 PRIGIONIERO STUD 4 01335156 DADO NUT 4 760011 7 GUARNIZIONE GASKET 2 1400458 FLANGIA FLANGE 1 01338409 FLANGIA FLAN

19、GE 1 0133841 10 PRIGIONIERO STUD 2 013351411 DADO NUT 2 76001112 RONDELLA WASHER 2 0133535 13 CODICE NON PRESENTE NOT EXISTING CODE - -14 PRIGIONIERO STUD 2 013351615 DADO NUT 2 760006 16 PRIGIONIERO STUD 4 013351517 DADO NUT 4 76001118 FLANGIA FLANGE 2 0133526 19 GUARNIZIONE GASKET 2 14025020 DISTA

20、NZIERE SPACER 2 013353121 PACCHETTO PACKING 2 41511CX302 22 CODICE NON PRESENTE NOT EXISTING CODE - -23 RONDELLA WASHER 2 013353324 CODICE NON PRESENTE NOT EXISTING CODE - - 25 CBLOCCHETTO BLOCK 1 013351726 PPRIGIONIERO STUD 4 013406727 DADO NUT 4 760006 28 COLLETTORE MANIFOLD GROUP 1 013352929 GUAR

21、NIZIONE GASKET 4 14020630 VITE SCREW 4 69TE10X70 31 GUARNIZIONE GASKET 1 140023 Edito da AFR il 26/11/01Rev. Da / /Rev. N. / 1 2 3 4 5 6 HIGH PRESSURE HOMOGENIZER 09/01/02 4455 NIRO HUDSON (BAXTER HEMOGLOBIN THERAPEUTICS) NS 3018H 1/210244 MACHINE TYPE DELIVERY DATE NIRO SOAVI JOB NUMBER SERIAL NUMB

22、ER CUSTOMER MODEL NS JOB N.: for ORIGINAL EQUIPMENTCERTIFICATION MANUAL 4455SERIAL N.:1/210244 NIRO SOAVI Certification Manual 能 量 消 耗 及 对 温 度 的 影 响二 级 为 第 一 级 提 供 一 个 恒 定 的 、 可 控 制 的 背 压经 验 表 明 ： 当 P2/P1 为 0.2 时 ， 可 以 获 得 最 好 的 效 果柱 塞 泵 一 级 均 质 二 级 均 质电 功 率 压 力 压 力 常 见 故 障均 质 机 的 常 见 故 障 分 为 工 艺 ， 机 械 ， 电 路 三 个 方 面 流 量 不 足 ， 达 不 到 要 求 出 现 压 力 不 稳 及 均 质 机 抖 动 异 响 （ 脱 气 罐 液 位 ） 有 气 体 微 有 异 响 ， 脱 气 效 果 不 好 （ 真 空 度 ） 蘑 菇 阀 ， 弹 簧 有 损 坏 压 力 不 稳 微 有 抖 动 （ 检 查 ） 压 力 表 指 针 跳 动 严 重 ， 可 能 是 液 压 油 内 有 气 （ 排 气 ） 均